许多研究者认为，以1mg/L溶解氧作为混合液的标准溶解氧是妥当的。在确定混合液溶解氧临界浓度这一问题上，不同研究者得出不同的结果，从0.2~0.5mg/L到2~3mg/L，溶解氧临界值取决于绒粒的大小、氧利用率的高低以及硝化程度等因素。

溶解氧增高能够促进NO3-N的形成。据研究，当溶解氧超过5mg/L时，硝酸盐将以4.2mg/(L·h)的速度生成。

活性污泥系统的临界浓度一般为0.5~2mg/L，视活性污泥法类型及废水性质而异。在实际工作中，常采用溶解氧约2mg/I，如果是硝化反应器中的溶解氧，至少要有2mg/L以上。

关于溶解氧对反硝化的影响，有观点认为反硝化菌是兼性细菌，既可进行有氧呼吸，也可进行无氧呼吸，当同时存在分子态氧和硝酸盐时优先进行有氧呼吸，这是因为有氧呼吸将产生较多的能量。

为了保证反硝化的顺利进行，必须保持缺氧状态。微生物从有氧呼吸转变为无氧呼吸关键是合成无氧呼吸的酶。在纯培养研究中发现，分子态氧的存在会抑制这类酶的合成。

纯培养物从好氧状态转换到缺氧状态，这类酶的合成需2~3h，在活性污泥中，即使在有氧条件下，也存在这种酶，这是因为氧在活性污泥絮体中的传递使絮体中存在缺氧环境。

热力学数据表明，含碳有机物好氧生物氧化时产生的能量高于厌氧反硝化时产生的能量。这表明生物反硝化需要保持严格的缺氧条件，溶解氧对反硝化过程有抑制作用，主要是因为氧会与硝酸盐竞争电子供体，同时分子态氧也会抑制硝酸盐还原酶的合成及其活性。

所以，应将运行条件控制为减少碳源在曝气阶段消耗的量，将碳源留在搅拌阶段(反硝化反应阶段)供给反硝化菌使用，因此控制溶解氧是必要的。